Sumber: isfh.de
Modul fotovoltaik mengubah sinar matahari menjadi energi listrik. Kendaraan baterai-listrik modern selalu memiliki dua unit penyimpanan daya: baterai 12 V kecil yang dapat memasok konsumen listrik, lampu dan power steering, dan baterai traksi besar yang beroperasi pada tegangan lebih tinggi 400 V dan memasok energi ke listrik. powertrain. Agar energi yang dihasilkan oleh VIPV dapat diumpankan ke baterai traksi besar dan dengan demikian berkontribusi pada perluasan jangkauan, modul PV perlu dipasangkan ke sistem kelistrikan kendaraan tegangan tinggi. Ini secara teknis sangat menuntut, karena memerlukan konversi dari 12 V ke 400 V dan terkait dengan banyak aspek keselamatan. Tantangan inilah yang kini berhasil diatasi oleh konsorsium Street. Dasar untuk ini adalah kombinasi dari kompetensi yang berbeda: Konversi energi matahari menjadi energi listrik terjadi dalam modul PV dari a2-solar yang dikembangkan untuk penggunaan otomotif. Ini didasarkan pada sel surya heterojungsi silikon yang sangat efisien dari Meyer Burger, yang saling terhubung di ISFH menggunakan teknologi interkoneksi Smartwire. Teknologi ini, yang dikembangkan di Eropa, tidak hanya memungkinkan efisiensi sel dan modul maksimum tetapi juga hasil modul maksimum karena koefisien suhu yang lebih rendah. Regulasi ke titik dengan daya maksimum disediakan oleh elektronik dari Vitesco Technologies, yang juga mengembangkan konverter DC/DC dari 12 V ke 400 V sebagai inovasi utama. Continental Engineering Services menangani integrasi semua komponen dan integrasinya ke dalam sistem kelistrikan kendaraan.
Kendaraan komersial ringan “WORK L” dari perusahaan StreetScooter yang digunakan sebagai demonstran menawarkan kondisi ideal untuk VIPV: Luas total 15 m2 tersedia untuk 10 modul PV. Berbeda dengan integrasi pada mobil penumpang, modul tidak harus dilengkungkan atau diwarnai. Total output nominal mereka adalah 2180 Wp. Pada saat yang sama, kebutuhan energi untuk mengemudi sama dengan mobil penumpang sekitar 19 kWh / 100 km.
“Kami mengharapkan perpanjangan jangkauan tahunan sekitar 5200 km untuk mengemudi di Lower Saxony, dan secara signifikan lebih banyak lagi di wilayah selatan. Ini akan menghemat lebih dari satu dari empat stop pengisian berbasis jaringan”, kata Prof. Robby Peibst, koordinator proyek proyek Street. “Hasil kami akan menunjukkan daya tarik fotovoltaik terintegrasi kendaraan pertama untuk kendaraan komersial ringan seperti itu. Namun di luar itu, mereka juga akan memberikan wawasan penting untuk mentransfer VIPV ke kelas kendaraan lain.”
Kendaraan demonstran memiliki persetujuan jalan sesuai dengan StVZO Jerman dan telah menyelesaikan tes awal. Dilengkapi dengan banyak sensor untuk memungkinkan aliran energi dilacak dengan tepat. Hingga akhir proyek, semua komponen akan diuji kecepatannya dalam uji coba pada waktu dan tahun yang berbeda dan dalam kondisi cuaca yang berbeda. Oleh karena itu, kendaraan tersebut akan sering terlihat dalam waktu dekat di jalan-jalan wilayah Weserbergland, wilayah Hannover dan di ibu kota negara bagian itu sendiri. Plat nomor "HM-PV-30E" mengacu pada potensi energi surya di Lower Saxony: studi oleh ISFH menunjukkan bahwa dalam sistem energi berkelanjutan yang dioptimalkan biaya di Lower Saxony, hingga 30% dari permintaan energi final dapat disediakan oleh PV.
Proyek penelitian “Jalanan” didanai oleh Kementerian Federal Jerman untuk Urusan Ekonomi dan Energi (nomor hibah 01183157). Hasil proyek juga mengalir ke kelompok kerja internasional “Tugas 17 – PV untuk Transportasi” dalam Program Sistem Tenaga Fotovoltaik dari Badan Energi Internasional (IEA). Di sana, para ahli dari seluruh dunia bertukar pikiran tentang bagaimana menggunakan fotovoltaik untuk mengurangi emisi CO2 di sektor transportasi.
Fotovoltaik terintegrasi kendaraan (VIPV) sudah dikembangkan pada 1960-an. Selama bertahun-tahun, bagaimanapun, aplikasi utama berada di ceruk kompetisi kendaraan surya ringan ramping khusus. Selama beberapa tahun sekarang, berbagai produsen juga telah menawarkan model mobil penumpang dengan atap surya atau modul PV yang terintegrasi pada kotak berpendingin truk. Dalam kasus ini, energi yang dikonversi PV digunakan untuk "fungsi tambahan" seperti AC atau pendinginan. Aplikasi ini berjalan pada level tegangan rendah biasanya 12 V; sistem yang tersedia di pasaran tidak cocok untuk mengisi baterai traksi tegangan tinggi dari kendaraan listrik.
ISFH saat ini memiliki 155 karyawan di dua departemen yang mengembangkan teknologi inovatif untuk energi surya. Departemen fotovoltaik mengembangkan teknologi sel surya berorientasi industri baru, modul fotovoltaik yang sangat efisien yang dapat diindustrialisasi dan, seperti dalam kasus ini, melakukan penelitian tentang integrasi PV ke dalam sistem inovatif. ISFH adalah anggota Asosiasi Riset Energi Terbarukan Jerman (FVEE) dan Zuse-Gemeinschaft dan lembaga penelitian terkait dari Leibniz Universität Hannover.
